实验室的“黑历史”
2021-07-29SME
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提起实验室,大多数人的印象应该是整洁、干净,规章制度多。高中化学实验室的要求就已经让人头大了,更不用说那些专业实验室。可是,在差不多100年前,这些本应“高大上”的实验室其实随意得可怕。他们的实验防护措施实在太简陋了,甚至有些操作方法可以用惊悚来形容。
移液操作是生物医学或者化学实验中常见的操作,然而,从19世纪末到20世纪初,很多科学家竟然都是用嘴来吮吸移液的!那个年代可没有移液枪这样的高级工具,移液需要的真空源基本上只能靠手捏橡胶头产生。可是这种方式对付一般的粗略移液还行,需要精准的移液操作时就无能为力了。
那时候碰巧发生了一件大事,美国商人马文·史东从美国人爱用麦秆吮吸冰冻酒的吸管中获得了灵感,在自己的卷烟工厂中用制造出了一根吸管。从那时起,吸管就掀起了饮料界变革的程序,很多人都在用吸管,仿佛那是时尚的象征。
在这样的背景下,也不知道是谁突发奇想,想到了用像吸管和饮料那样的方法来移液。为了保证移液量的精准,他们将有刻度的细长玻璃管的一端含在嘴里,另一端伸入液体中,看着刻度想吸多少就吸多少。虽说靠嘴巴解决了精准移液的问题,但也带来了新的麻烦。实验用到的液体可不都是无害液体,万一不小心吸入身体,轻者拉肚子,重者不省人事。
有的人就想到在玻璃管的上端垫上一块棉花,防止溶液吸入嘴里。垫上棉花的确能降低一定的风险,但棉花并不能承受浓氨水、浓盐酸等溶液的腐蚀。
这还不是最危险的,在一些生化实验室里,实验员甚至会用嘴直接吸病原体的培养液。有资料记载,第一例因嘴部移液导致的感染发生在1893年。一位内科医生在操作时,因为意外吸入了伤寒杆菌的培养液而不幸感染。有调查指出,到1915年,約有40%的实验室源感染事件都是因吮吸移液导致的。几乎每五次吮吸移液操作就有一次会发生感染。
这些实验员吸过伤寒杆菌、沙门氏菌、炭疸芽孢杆菌、链球菌、梅毒螺旋体、肝炎病毒等。
除了这些生理上的折磨,他们还有可能遭受心理上的冲击,因为他们有时甚至要对尿液样本、粪便样本和寄生虫样本进行移液操作。
吮吸移液的做法确实让人毛骨悚然,但有一些发现却是依靠这样的操作实现的。糖精、甜蜜素、阿斯巴甜这三种世界知名的甜味剂就是靠乱尝未知化学品被意外发现的。据说,糖精的发现者做完实验没洗手,回家吃饭因手指碰到餐盘,享用了一顿“甜蜜大餐”。他百思不得其解,回实验室把接触过的所有药剂、溶液都舔了一遍,终于发现了一种比蔗糖甜几百倍的物质。
大名鼎鼎的居里夫人也是一个例子。她常年与各种放射性元素打交道,醉心于放射性元素的研究。她写道:“夜晚走进工作室是我们的乐趣之一,盛放实验产物的玻璃瓶在黑暗中影影绰绰,向四面八方散发出微光。那景象是如此可爱,令人百看不厌。那些带着亮光的试管如同童话里的点点灯火。”
她甚至常常随身携带装有放射性元素的小玻璃瓶,随时拿在手上把玩。出于个人职业习惯,居里夫人也一样不注意及时洗手。她生活工作的地方也是“重灾区”,直到现在,居里夫人的实验室还是全球十大辐射量极高的地点之一。居里夫人的笔记本也不得不常年保存在铅盒之中,隔绝辐射。
如果说吮吸移液、舔舐实验品、暴露在辐射下这些实验操作是因为技术不允许或者缺乏认知还可以理解,但是,有一些科学家从决定开始做实验开始,就已经陷入危险之中。
化学家罗伯特·威廉·本生的一生简直就是一本活生生的实验安全指南。本生对科学的兴趣极高,尤其喜爱化学。他这个人胆子大,但没有什么安全意识,还特别喜欢危险的实验。
他早年就开始研究一些剧毒物质,像砷酸盐、亚砷酸盐、氰化物等。一直以来,不但没有发生什么意外事故,还找到了一种砷中毒的解毒剂。可能正是这段经历,导致他越发不注意安全。没过多久,本生利用两种剧毒物质,制出了二甲砷氰化物。这是一种十分危险的物质,其本身有剧毒,还非常不稳定。
本生在没有让任何防护措施的情况下研究这种物质。在一次实验中,一瓶盛有二甲砷氰化物的溶液发生爆炸,炸瞎了他的右眼。随着对二甲砷基化合物研究的深入,本生收获颇丰。但同时,他因为吸入大量的二甲砷基化合物蒸汽差点儿丧命。
纵观人类科学实验发展的血泪史,不禁让人沉思。他们当中的有一些人无视实验操作安全,当然大多数科学家都受制于当时的认知水平。他们不知道哪些东西有害,不知道怎么避免伤害,只好用血肉去试错。但无论如何,他们都是伟大的。
对科研工作者而言,这些勇士用血与泪换来了如今可靠的实验安全规章。这些勇士用自己的健康甚至是生命为全人类的科学事业做出了伟大的贡献。
(阎蕊森摘自中国友谊出版公司《说出来你可能不信》)